电力系统解析总结计划作业

电力系统剖析作业答案作业一1、什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为何要采用高压输电？答：把生产、输送、分派和花费电能的各样电气设施连结在一同而构成的整体成为电力系统。电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。电力系统中输送和分派电能的部分就称为电力网当输送的功率和距离一准时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面积能够减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率消耗。电能消耗也相应减少。2、为何要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是怎样确立的？答：为了使电力设施生产实现标准化和系列化，方便运转、维修，各样电力设施都规定额定电压。电力系统的额定电压和用电设施的额定电压相等。发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连结时，其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定电力系统剖析作业答案电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电压高１０％。3、我国电网的电压等级有哪些？答：０.２２ｋｖ、０.３８ｋｖ、３ｋｖ、６ｋｖ、１０ｋｖ、３５ｋｖ、１１０ｋｖ、２２０ｋｖ、３３０ｋｖ、５００ｋｖ、７５０ｋｖ、１０００ｋｖ4、标出图1-7电力系统中各元件的额定电压。答：：１０.５ｋｖ、１２１ｋｖ、２４２ｋｖ：２２０ｋｖ、１２１ｋｖ、：１１０ｋｖ、６.６ｋｖ、３８.５ｋｖ：３５ｋｖ、１１ｋｖ：１０ｋｖ、４００ｋｖ电力系统剖析作业答案：１１０ｋｖ、３８.５ｋｖ：３５ｋｖ、６６ｋｖ：６ｋｖ、４００ｋｖ：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ作业二1、一条110kV、的单回输电线路，导线型号为LGJ-150，水平摆列，其线间距离为，导线的计算外径为,求输电线路在的参数，并画出等值电路。解：LGJ-150型号导线经查表得，直径d=,。于是有：半径r=17/2=，单位xx的电阻：r1r40r201t200.21*10.003640200.225/km单位xx的电抗为x10.14451lgDm0.01570.14451lg50400.01570.416(/km)r8.5单位xx的电纳为电力系统剖析作业答案b17.58*1067.58*1062.73*106S/kmlgDmlg5040r8.5集中参数为Rr1l0.0225*8018Xx1l0.416*8033.3Bb1l2.73*106*802.18*104S1.09*104S2等值电路如图1所示18j33.3j1.09104Sj1.09104S2、有一回500kV架空线路，采纳型号为LGJQ-4*400的分裂导线，为。每一导线的计算外径为,分裂根数n=4，分裂间距为。三相导线水平摆列，相邻导线间距离为,求该电力线路的参数，并作等值电路。;r27.213.6mm,31.5mm2/km2reqreq413.64004002400187.3mm电力系统剖析作业答案DmDm3111121113.86m13860mm单位xx的电阻为单位xx的电抗为单位xx的电纳为集中参数为Xx1l0.27425068.5Bbl14.061062501.015103S1B5.075104S2等值电路如图3所示5j68.5j5.075104j5.0751043、某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量，额定电压为，各绕组容量比为100/100/100，两两绕组间的短路电压为，，，空载消耗，短路消耗为、、，空载电流，试求变压器参数，并作等值电路。解：电力系统剖析作业答案已知SN20MVA,110/38.5/11,100/100/50Uk(12)%10.5,Uk(13)%17,Uk(23)%6P075kW,Pkmax163kW,I0%6RT100%PkmaxUN216311022.4652000SN22200020RT50%22.4654.93Uk1%110.517610.7510.7511022X165.04110020Uk2%10.56170X2026.251102Uk2%117610.56.25X337.813210020GTP0756.2106S1000UN210001102BTI0%SN3.5200.57910457.9106S100UN21001102作业三1、有一条220kV电力线路供应地域负荷，采纳LGJJ-400型号的导线，线路长，导线水平摆列，线间距离为,直径为，线路尾端负荷120MW、cosφ=0.92,尾端电压为209kV。试求出线路始端电压及功率。解：查表得：b12.77106S/km电力系统剖析作业答案参数为R0.07823017.94( )X0.41223094.76( )B2.77106230637.1106(S)等值电路如图15所示。17.49j94.76209kV120MWS1S2'S2cos0.92C1637.16C2j102图15习题解图3-1线路尾端的充电功率为QY2U2B2092318.5510613.915(Mvar)2S2'S2SY2120j51.12j13.915120j37.2(MVA)线路阻抗中的消耗为120237.22P209217.946.483Q120237.2234.246209294.76U12017.9437.294.7620927.167首端电压为电力系统剖析作业答案线路首端充电功率为首端功率为2、由A、B两头供电的电力网，其线路阻抗和负荷功率等如图所示，试求A、B两头供电电压相等时，各段线路的输送功率是多少？解：1.4支路归并，等值电路如图21所示。Z142(3j6)2j4()3SA(30j15)(4j8)(20j10)(2j4)20j108j16SB(20j10)(6j12)(30j15)(4j8)j158j1630SabSASa20j10(30j15)(10j5)*S4SBZ1(30j15)6j1220j10*j12)(3j6)*(6Z1Z4*S1Z4(30j15)3j610j5SB**j6)(6j12)Z1Z4(3输送功率散布如图22所示电力系统剖析作业答案14j82j42j4UA10j5a3SAaSabb14SB2b4UB___20j1010j520j10SaSb30j1520j1021习题解图3图22习题解图3-7b3、额定电压110kv的辐射形电网各段阻抗及负荷以下图，已知电源A的电压为121kv，求功率散布和个母线电压（注：考虑功率消耗，能够不计电压下降的横重量）解：ASA20j40SB'BSB''20j30C40j30MVA等值电路如图20所示，设,则有

10J8MVASBC10282(20J30)0.271J0.407(MVA)1102SB''SCSBC(10j8)0.271j0.4079.793j7.593(MVA)SB'SBSB''40j309.793j7.95330.207j22.407电力系统剖析作业答案SAB30.207222.4072(20j40)2.338j（MVA）11024.676SASBSAB30.207j22.4072.338j4.67632.545j27.083(MVA)已知，于是有UAB32.5452027.0834014.332(KV)121UBUAUAB12114.332106.668(kV)UBC(9.793)20(7.593)30106.6683.972(kV)UCUBUBC106.6683.972110.64(kV)UCUBUBC106.6683.972110.64(KV)4、发电厂C的输出功率、负荷D及E的负荷功率以及线路xx参数以下图，当，，并计及线路CExx的功率消耗，但不计其余线路xx的功率消耗时，求线路AD、DExx经过的功率。解：PCEPC2QC2R41002502109.965UC21122电力系统剖析作业答案QCEPC2QC2X410025022019.93UC21122AZ12j4DZ21j2EZ32j4SADBSDESBESD40j30SEn(30j5)图26习题解图3-9如图26所示，于是有SADSD(Z2Z3)SE''Z3(40j30)(3j6)(30j5)(2j4)Z1Z2Z3212j(424)12j16SBESDZ1SE''(Z1Z2)40j30(2j4)(30j5)(3j6)Z1Z2Z35j102j9SDSE''10j25SADSBE12j162j910j25则5、以下图为某35/11kv变电所，原是一台5600kvA变压器，因为低压侧负荷的增添，需扩建一台2400kvA的变压器，各变压器的阻抗已归算至35kv侧，若5600kvA变压器的变比为33.25/11kv，而2400kvA变压器的变比为35/11kv，试求各变压器经过的功率消耗和电压消耗。解：电力系统剖析作业答案ZT26.7j33.2SC6.2j4.75SZT12.22j16.4以下图，因为两台变压器的变化不般配，因此有循环功率。将母线分上下两段，设上母线电压为，则下母线电压为，于是有电压差：循环功率：经过变压器的功率T1为*ST1SZT2SC(6.2j4.57)(6.7j33.2)*(2.22j16.4)(6.70.215j1.196Zj33.2)4.1j3.280.215j1.1964.315j2.084经过变压器的功率T2为*ST2SZT1SC(6.2j4.57)(2.22j16.4)*(2.22j16.4)(6.70.215j1.196Zj33.2)2.1j1.470.215j1.1961.885j2.666ST1ST24.135j2.0841.855j2.6666.2j4.75S可知，计算正确功率消耗：电力系统剖析作业答案1.88522.6662(6.7j33.2)0.0583j0.2889()SMVA352电压消耗：·1.8856.72.66633.2UT2352.89KV作业四1、某火电厂装设两套发电设施，其耗量特征分别为F120.2PG10.001PG21F240.2PG20.002PG22两台发电机的额定容量均为200MW，而最小有功功率为。若该电厂担当负荷为300MW，试求负荷的最优分派方案。解：按等耗量微增率准则分派负荷,此时有10.20.002PG1，20.20.004PG2令得0.20.002PG10.20.004PG2PG1PG2300联立解得：电力系统剖析作业答案2、设有三个火电厂并列运转，各电厂的耗量特征及有功功率的拘束条件以下：F140.3PG10.0007PG21100MWPG1200MWF230.32PG20.0004PG22120MWPG2250MWF33.50.3PG30.00045PG23150MWPG3300MW当总负荷为700MW，试确立发电厂间的最优分派方案。解：由耗量特征可求得各电厂的耗量微增率为1dF10.320.0007PG10.30.0014PG1dPG11dF20.3220.0004PG20.320.0008PG2dPG21dF30.320.00045PG30.30.0009PG3dPG3依据等耗量微增率准则，令有0.30.0014PG10.320.0008PG20.320.0008PG20.30.0009PG3联立可解出：3、三个电力系统结合运转以下图，已知它们的单位调理功率为：电力系统剖析作业答案，。当系统B增添200MW负荷时，三个系统都参加一次调频，而且C系统部分机组参加二次调频增发70MW功率。求结合电力系统的频次偏移。解：由题意可知PGA0,PGB0,PGC70MWKA200,KB80,KC100PLA0,PLB200MW,PLC0则PAPLAPGA0PBPLBPGB200(MW)PCPLCPGC70(MW)PAPBPC020070fKBKC200800.3427(HZ)KA100作业五1、电力系统短路故障（简单短路）的分类、危害以及短路计算的目的是什么？答：短路是指电力系统正常运转状况之外的相与相之间或相与地（或中线）之间的连结。电力系统剖析作业答案短路故障分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。短路的危害：1）短路回路中的电流大大增添。其热效应会惹起导体或其绝缘的破坏；同时电动力效应也可能使导体变形或破坏。2）短路还会惹起电网中电压降低，结果可能使部分用户的供电遇到破坏，用电设施不可以正常工作。3）不对称短路所惹起的不均衡电流，产生不均衡磁通，会在周边的平行通讯线路内感觉出电动势，造成对通讯系统的扰乱，威迫人身和设施安全。4）因为短路惹起系统中功率散布的变化，发电机输出功率与入功率不均衡，可能会惹起并列运转的发电机失掉同步，使系统崩溃，造成大面积停电。短路计算的目的：1）选择有足够电动力稳固和热稳固性的电气设施，2）合理的配置继电保护及自动装置，并正确整定其参数。3）选择最正确的主接线方案。（4）进行电力系统暂态稳固的计算。电力系统剖析作业答案（5）确立电力线路对周边通讯线路的扰乱等，2、冲击电流指的是什么？它出现的条件和时刻怎样？冲击系数的大小与什么相关？答：最大可能的短路电流刹时价称为短路冲击电流，以表示短路冲击电流出现的条件：短路前电路为空载状短路回路的感抗xx电阻R，短路冲击电流，在短路发生后约半个周期，即0.01s（设频次为50Hz）出现。短路冲击系数的值与时间常数相关，往常取为1.8~1.93、有一个电力系统，各元件参数如图7-18所示。试求：1）正确计算各元件电抗的标xx值（采纳变压器实质变比），基本xx取Ixx，。2）近似计算各元件电抗的标xx值（采纳变压器均匀额定变比）。基本段分别取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段电力系统剖析作业答案解：（1）正确计算。取基准值=100MVA,,则1121UBUBk110.510.5121发电机：变压器：线路：变压器：近似计算。取基准值=100MVA,,则发电机：变压器：线路：变压器：电力系统剖析作业答案以下图系统，电源为恒压电源。当取，，冲击系数时，试求在k点发生三相短路时的冲击电流和短路功率是多少？解：（1）求各元件的标xx值电抗。此时有IBSB1009.1643UB36.3X10.4401000.1211152XXX

T10.51000.3510030R46.39.1641.2221000.36.3W0.080.51000.1016.32X*0.1210.350.2220.1011.794求电流和功率。此时有I*''110.5574X*1.794I''I*''IB0.55749.1645.108(KA)iM2KMI''21.8I''2.55I''2.555.10813.0254(KA)SKS*SBI''SB0.557410055.74(MVA)电力系统剖析作业答案作业六电力系统接线以下图，此中，发电机G1：；发电机G2：；变压器T1:,线路l1：;线路l2：;当母线4发生三相短路时，求短路点短路电流周期重量有效值、冲击电流,及母线2上的电压（）解：求各元件电抗标xx值。此时有100X1l*0.45011520.151Xl2*1000.1210.4402115XT1*0.1051000.0875120XGd''0.1251000.850.106100等值电路以下图短路电流为I*''IBI''iMU2

111Xd*4.8544(0.151//0.1935)0.1210.206SB1000.502(kA)3UB3115I*''IB4.85440.5022.437(KA)2.55I''2.4372.566.215(KA)U*UBI*''Xl2*UB4.85440.12111567.549(KV)电力系统接线如图此中，发电机G1：发电机G2：；变压器T1:,线路l1：;线路l2：;线路l3:.当f点发生三相短路时，求短路点的总电流和各发电机支路电流（）电力系统剖析作业答案解：XG1*0.41000.16250XG2*0.1251000.20860XX

1*T2*

10.51001000.04225010.51001000.17560Xl1*0.41000151502115Xl2*0.41000.121401152Xl3*0.41000.091302115等值电路如图63所示，变换后如图64所示。于是有0.1510.091X30.0380.1510.1210.091XX

45

0.1510.1210.0500.1510.1210.0910.1210.0910.0300.1510.1210.091两支路如图65所示电力系统剖析作业答案X6(0.160.0420.038)//(0